侧贴预应力碳纤维板加固混凝土梁受弯承载力计算方法研究

为了获得侧面粘贴预应力碳纤维板加固混凝土梁正截面承载力的计算式,提出加固梁的破坏分为混凝土压碎和碳纤维板拉断两种模式以及相应的判别方法。分析两种破坏模式下的截面极限状态,并考虑侧面粘贴对碳纤维板加固面积的折减,提出了相应的受弯承载力计算方法。为了验证提出的计算式的正确性,在自主研发碳纤维板张拉及锚固设备的基础上完成4根预应力碳纤维板侧面加固混凝土梁试验,试验梁的破坏模式与试件设计目标相符。用所提出的计算式计算试件的受弯承载力,与试验结果相比,二者吻合较好。最后,提出侧贴预应力碳纤维板加固混凝土梁实用设计方法,可应用于实际工程的加固设计,尤其是当构件底面有管道等障碍物时。     

外部粘贴预应力碳纤维板加固T梁桥极限承载能力研究

对承载能力不满足要求的装配式混凝土T梁桥采用外部粘贴预应力碳纤维板进行加固,为得到加固后的装配式混凝土T梁桥的极限承载力,利用Midas有限元软件建立了外部粘贴预应力碳纤维板加固混凝土T梁桥空间有限元计算模型,进行了加固后装配式混凝土T梁桥极限承载力的全过程分析。研究结果表明:采用外部粘贴预应力碳纤维板对装配式混凝土T梁桥进行加固,可以充分发挥碳纤维板的高强特性,减小混凝土的应力,改善混凝土T梁的受力性能,延缓裂缝的产生;提高混凝土T梁的屈服荷载、极限荷载,使混凝土T梁的承载能力得到提高;增大T梁的刚度,使T梁的挠度明显减小,变形得到有效控制。     

预应力加筋碳纤维板加固混凝土梁试验研究及承载力计算

针对现有加固方法中的诸多缺点,提出使用预应力加筋碳纤维板(SCFRP)加固混凝土梁的新技术。对预应力加筋碳纤维板加固混凝土梁进行试验研究,主要讨论试验梁的加固工艺和碳纤维板的张拉控制应力等参数对加固性能的影响,以未加固梁为参考梁,研究加筋碳纤维板与普通碳纤维板加固混凝土梁效果的异同。试验结果表明,预应力加筋碳纤维板加固成本低、锚具效果优且能较好地提高结构变形能力,达到极限拉伸应变从而充分发挥其作用。此外,该技术使高强钢丝与碳纤维丝在加固工程中优势互补,形成一种性能优良、成本较低且施工方便的新型加固材料,值得在实际工程中大力推广应用。     

预应力CFRP板加固混凝土梁疲劳试验研究

针对目前预应力碳纤维板加固混凝土梁疲劳性能的试验研究较少、试件比例过小、预应力水平过低等问题,对6根大比例(l=3900mm,h=300mm,b=400mm)的混凝土梁进行有粘结预应力碳纤维板加固混凝土梁试验研究。研究损伤加固及预应力水平40%、60%试件的疲劳性能。试验结果表明:采用预应力碳纤维板加固的损伤梁可以达到与完好梁相近的疲劳性能;相比预应力水平40%的试件,预应力水平60%的试件的钢筋应变显著降低,疲劳性能显著提高。     

微曲张拉碳纤维板加固钢筋混凝土梁工艺研究

针对预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁的力学效能要求,提出了微曲张拉碳纤维板的新工艺,其关键技术是在加固构件和碳纤维板之间设置微矢高曲线型混凝土垫板作为结合体,以改善碳纤维板与加固构件之间的接触状态,提高预应力效率,增强构件的整体耐久性能。介绍了微曲混凝土垫板的设计方案、碳纤维板张拉锚固装置的构造以及微曲张拉碳纤维板加固钢筋混凝土梁的工艺实施方法。按照所述的新工艺进行钢筋混凝土梁加固,可有效地发挥碳纤维板的材料强度,使预应力沿加固构件底部均匀分布,并对碳纤维板实施长期的保护。     

预应力碳纤维布加固混凝土梁弯曲疲劳性能试验研究

目前,对预应力碳纤维布加固梁的疲劳性能研究甚少。通过对7根预应力碳纤维布加固混凝土T形梁弯曲疲劳性能的试验研究,考察了预应力碳纤维布加固量、钢筋配筋率、等幅变幅疲劳以及加固前疲劳损伤对加固梁疲劳性能的影响。试验结果表明,与非预应力碳纤维布加固梁相比,预应力碳纤维布加固后混凝土梁中受拉钢筋应力幅显著降低,混凝土梁疲劳寿命明显延长。     

预应力碳纤维板加固混凝土梁多次张拉时预应力损失分析

在多条预应力碳纤维板分次张拉加固混凝土梁的过程中,碳纤维板之间相互作用造成的预应力损失不容忽视。通过不同维度的应力分析,得到预应力碳纤维板加固混凝土梁多次张拉时产生的预应力损失计算公式,并对比分析了各维度计算公式的区别和适用范围。基于张拉预应力损失计算公式提出了碳纤维板预应力加固中的超张拉设计方案,并对其适用条件进行了分析。     

预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁的受弯性能

为研究预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁的受弯性能,进行3根碳纤维板加固钢筋混凝土梁和1根对比梁的试验研究。研究预应力以及梁底锚固方式对混凝土梁的受弯承载力、刚度、裂缝发展情况、碳纤维板利用率的影响。试验结果表明:预应力碳纤维板加固可明显提高试件的受弯承载力,提高碳纤维板的利用率,减小裂缝宽度,其延性有所下降,在加固构件设计时需特别关注;两种锚固方式均满足正常使用要求,综合考虑无需开槽的MJ-2锚具适用性更强。     

粘贴碳纤维板—体外预应力综合加固T梁试验研究

针对钢筋混凝土T形梁,进行粘贴碳纤维板加固、体外预应力筋加固、粘碳纤维板-体外预应力综合加固梁对比试验研究,开展三种加固方法加固下T梁的结构刚度、裂缝宽度和极限承载力等结构特性的分析研究。分析表明,粘碳纤维板-体外预应力综合加固梁具有良好的结构受力性能。     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土T形梁试验研究

近年来,预应力碳纤维布加固混凝土梁技术以其碳纤维布强度利用程度高、能改变被加固梁正常使用阶段性能的显著优点成为粘贴类加固研究的一个热点。通过3根预应力碳纤维布加固钢筋混凝土T形梁的试验研究,对比分析了预应力碳纤维布、非预应力碳纤维布加固梁和未加固混凝土梁的性能区别,试验结果进一步验证了预应力碳纤维布加固技术的显著优点。试验研究可为后续同类研究提供参考。     

预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁预应力损失试验研究

通过25根预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁试验研究,分析了预应力加固梁制作各工序的预应力损失。试验结果表明:当预应力水平分别为20%和30%时,预应力碳纤维板加固梁的平均预应力损失(相对于初始预应力)分别为14.38%和15.36%。对碳纤维板采取超张拉和二次超张拉技术,可以有效减小预应力损失。基于国内外混凝土结构设计规范的预应力损失计算方法,将预应力损失分为三部分:碳纤维板和锚具间的滑移引起的预应力损失、混凝土弹性压缩变形引起的预应力损失和碳纤维板应力松弛造成的预应力损失。在试验基础上,提出了三部分预应力损失的计算表达式,为预应力碳纤维板的加固设计提供参考。     

预应力碳纤维布材加固混凝土梁受弯性能非线性分析

根据平截面变形假定,考虑材料的非线性性质,用分级加应变的方法计算预应力碳纤维布加固的混凝土梁的荷载-挠度关系,得到的5根预应力碳纤维加固混凝土梁和4根非预应力加固混凝土梁的荷载-挠度曲线与试验结果吻合较好。并在此力学模型的基础上对预应力碳纤维布加固的受弯构件的二次受力性能进行了非线性分析,研究了碳纤维初始应变、截面高度、预应力大小对被加固梁受弯性能的影响。分析结果表明：预应力可有效发挥碳纤维高强性能,二次受力条件下预应力碳纤维布材的加固效果远好于非预应力碳纤维布材加固,可有效解决构件二次受力应力应变滞后问题。     

预应力碳纤维布加固混凝土梁试验研究

对预应力碳纤维布加固的混凝土梁、普通方法粘贴碳纤维布加固的梁及未加固梁进行对比试验并分析。试验表明,用预应力碳纤维布加固梁,充分利用了碳纤维布强度,改善了梁的结构性能,加固效果显著提高。     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土T形梁的试验研究

采用自行研发的碳纤维布预应力张拉设备,模拟实际工程情况,通过7根预应力碳纤维布受弯加固梁的受力性能试验研究,比较分析了不同加固量、预应力度、配筋率、二次受力等因素对试验梁受力性能的影响。试验梁为7m跨度的大尺寸T形混凝土梁和预应力混凝土梁。试验研究表明,采用预应力碳纤维布加固可以有效提高混凝土梁的承载力,减小梁的挠度和裂缝宽度,所研发的预应力碳纤维布加固技术可用于实际工程。     

预应力CFRP板加固混凝土梁研究综述

CFRP板加固混凝土梁是一种新型的加固方法,但该方法存在着CFRP板强度利用率不高、对梁正常使用性能改善不明显等问题。通过对CFRP板施加预应力,不仅可以充分利用CFRP板的强度,还能有效地改善加固梁的受力性能,进一步抑制梁的变形和裂缝的开展。目前国内外已有的研究主要包括预应力CFRP板锚具研究、预应力CFRP板加固混凝土梁试验研究、预应力CFRP板加固混凝土梁非线性有限元分析以及预应力CFRP板加固混凝土梁理论研究等4个方面。对国内外预应力CFRP板加固混凝土梁的最新研究成果进行了较为系统的综述与分析,并对将来的发展趋势进行了展望。     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土T形梁的试验研究

本文采用自行研发的碳纤维布预应力张拉设备,模拟实际工程情况,通过七根预应力碳纤维布受弯加固梁的受力性能试验研究,比较分析了不同加固量、预应力度、配筋率、二次受力等因素对试验梁受力性能的影响.试验梁为7m跨度的大尺寸T形混凝土梁和预应力混凝土梁.试验研究表明,采用预应力碳纤维布加固可以有效提高混凝土梁的承载力,减小梁的挠度和裂缝宽度,所研发的预应力碳纤维布加固技术可用于实际工程.在试验研究基础上进行了试验梁的全过程受力分析,与试验结果吻合较好.     

碳纤维板加固钢筋混凝土梁和预应力钢筋混凝土梁的抗弯性能试验研究

用碳纤维板对2根钢筋混凝土梁和2根预应力钢筋混凝土梁进行了加固处理,对加固后梁的受弯性能进行了试验研究。试验结果表明:使用碳纤维板来提高钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁的正截面承载力的方法是有效的,并且能较好地约束裂缝的发展。     

预应力碳纤维布加固混凝土梁的刚度计算分析

碳纤维布施加预应力后粘贴加固可有效改善混凝土梁正常使用阶段的工作性能,相应截面应力和刚度分析对于合理评价加固梁的工作状态有重要意义。本文在分析预应力碳纤维布加固后混凝土梁截面刚度变化规律的基础上,结合混凝土、钢筋以及碳纤维三者应力-应变关系,得出了预应力碳纤维布加固梁截面刚度的计算公式。推导的理论计算公式与试验结果吻合较好。     

碳纤维布-聚合物砂浆复合加固预应力空心板受力性能试验研究

对9块预应力混凝土空心板分别进行了加固研究,其中2块作为未加固的对比板,4块作为单独碳纤维布加固预应力混凝土板,1块采用聚合物砂浆叠合加固预应力混凝土板,2块作为碳纤维布-聚合物砂浆复合加固预应力混凝土板。通过试验研究,研究了各种不同加固方式加固后预应力混凝土板的受力性能以及破坏形态,给出了碳纤维布-聚合物砂浆复合加固预应力混凝土空心板极限承载能力的计算方法以及计算公式,找出了其限制条件。     

预应力CFRP加固裂缝梁数值模拟

预应力CFRP加固能够利用碳纤维复合板的高强性能,同时能够有效抑制混凝土结构中的裂缝开展。本文采用有限元分析软件,对预应力CFRP加固对带裂缝的混凝土梁的影响进行了模拟,重点分析了预应力CFRP加固带裂缝混凝土梁对抗弯刚度和抗裂性能的影响。结果表明,预应力CFRP加固能够有效提高带裂缝混凝土梁的抗弯刚度和抗裂性能,且提高程度随预应力水平的增大而相应提高。